Tardigraddan ilham alan araştırmacılar, kanser hastalarını radyoterapinin yan etkilerinden koruyabilecek yeni bir strateji geliştirdiler.

Tardigradların savunma sistemlerinin temel bileşenlerinden biri, DNA'ya bağlanarak onu radyasyon kaynaklı hasardan korumaya yardımcı olan Dsup adı verilen benzersiz bir hasar baskılayıcı proteindir.

Tüm kanser hastalarının yaklaşık yüzde 60'ı tedavilerinin bir parçası olarak radyasyon tedavisi görüyor. Ancak bu radyasyonun, hastaların tolere edemeyeceği kadar ciddi yan etkileri olabilir. Büyük miktarda radyasyona dayanabilen minik bir organizmadan ilham alan MIT, Brigham ve Kadın Hastanesi ve Iowa Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, hastaları bu tür hasarlardan koruyabilecek yeni bir strateji geliştirdiler.

Yaklaşımları, genellikle bir milimetreden daha kısa olan ve genellikle "su ayıları" olarak da adlandırılan tardigradlardan elde edilen bir proteini kullanıyor.

Araştırmacılar bu proteini kodlayan haberci RNA'yı farelere enjekte ettiklerinde, hücrelerin DNA'sını radyasyon kaynaklı hasardan korumak için yeterli protein ürettiğini buldular. Araştırmacılar, insanlarda kullanılmak üzere geliştirilirse bu yaklaşımın birçok kanser hastasına fayda sağlayabileceğini söylüyor.

Radyasyon genellikle ağız veya boğaza zarar verebilen ve yemek yemeyi veya içmeyi çok acı verici hale getirebilen baş ve boyun kanserlerini tedavi etmek için kullanılır. Ayrıca, rektal kanamaya yol açabilen gastrointestinal kanserler için de yaygın olarak kullanılır. Birçok hasta tedaviyi ertelemek veya tamamen durdurmak zorunda kalır. Araştırmacı Byrne, "Bu durum çok sayıda hastayı etkiliyor ve kişinin yemek yeme yeteneğini çok acı verici olduğu için sınırlayabilen ağız yaraları gibi basit bir şey olarak ortaya çıkabileceği gibi, insanların ağrı, kilo kaybı veya kanama nedeniyle çok fazla acı çekmesi nedeniyle hastaneye yatırılmasını gerektirebilir. Oldukça tehlikeli olabilir ve gerçekten ele almak istediğimiz bir şeydi" diyor.

Şu anda, kanser hastalarında radyasyon hasarını önlemenin çok az yolu vardır. Hasarı azaltmaya çalışmak için verilebilecek bir avuç ilaç vardır ve prostat kanseri hastaları için, radyasyon tedavisi sırasında prostat ve rektum arasında fiziksel bir bariyer oluşturmak için bir hidrojel kullanılabilir. Traverso ve Byrne, birkaç yıldır radyasyon hasarını önlemenin yeni yollarını geliştirmek için çalışıyorlar. Yeni çalışmada, tardigradların olağanüstü

hayatta kalma yeteneğinden ilham aldılar. Dünyanın her yerinde, genellikle su ortamlarında bulunan bu organizmalar, aşırı koşullara dayanıklılıklarıyla iyi bilinirler. Bilim insanları onları uzaya bile gönderdiler ve burada aşırı susuzluk ve kozmik radyasyona dayanabildikleri görüldü. Tardigradların savunma sistemlerinin önemli bir bileşeni, DNA'ya bağlanan ve onu radyasyon kaynaklı hasardan korumaya yardımcı olan Dsup adı verilen benzersiz bir hasar baskılayıcı proteindir. Bu protein, tardigradların bir insanın tolere edebileceğinden 2.000 ila 3.000 kat daha yüksek radyasyon dozlarına dayanma yeteneğinde önemli bir rol oynar.

Kanser hastalarını radyasyondan korumak için yeni yollar hakkında beyin fırtınası yaparken, araştırmacılar radyasyon tedavisinden önce Dsup kodlayan haberci RNA'yı hasta dokularına ulaştırıp ulaştıramayacaklarını merak ettiler. Bu mRNA, hücrelerin proteini geçici olarak ifade etmesini tetikleyecek ve tedavi sırasında DNA'yı koruyacaktı. Birkaç saat sonra mRNA ve protein kaybolacaktı. Bunun işe yaraması için araştırmacıların hedef dokularda büyük miktarda protein üretecek mRNA iletmenin bir yoluna ihtiyacı vardı. Verimli mRNA iletimi elde etmek için ayrı ayrı kullanılan hem polimer hem de lipit bileşenlerini içeren iletim parçacıklarının kütüphanelerini taradılar. Bu taramalardan, kolona iletim için en uygun olan bir polimer-lipit parçacığı ve mRNA'yı ağız dokusuna iletmek için optimize edilmiş bir başkasını belirlediler. Kirtane, "Yaklaşımımızın güçlü yanlarından biri, proteini yalnızca geçici olarak ifade eden bir haberci RNA kullanıyor olmamız, bu nedenle hücrelerin genomuna dahil edilebilecek DNA gibi bir şeyden çok daha güvenli kabul ediliyor." dedi.

RADYASYONDAN KORUNMA

Bu parçacıkların mRNA'yı laboratuvarda yetiştirilen hücrelere başarıyla ulaştırabildiğini gösterdikten sonra, araştırmacılar bu yaklaşımın bir fare modelinde dokuyu radyasyondan etkili bir şekilde koruyup koruyamayacağını test ettiler.

Parçacıkları, kanser hastalarının alacağına benzer bir radyasyon dozu vermeden birkaç saat önce yanağa veya rektuma enjekte ettiler. Araştırmacılar bu farelerde radyasyonun neden olduğu çift sarmallı DNA kırıklarının miktarında yüzde 50'lik bir azalma gördüler.

Çalışmaya dahil olmayan Vanderbilt Üniversitesi Tıp Merkezi'ndeki Vanderbilt-Ingram Kanser Merkezi müdürü Ben Ho Park, "Bu çalışma büyük bir umut vadediyor ve kanser için radyasyon tedavisi sırasında sağlıklı hücreleri korumak amacıyla DNA hasarına karşı doğal koruma mekanizmalarından yararlanan gerçekten yeni bir fikir" diyor.

Araştırmacılar ayrıca Dsup proteininin koruyucu etkisinin enjeksiyon bölgesinin ötesine yayılmadığını gösterdiler, bu önemli çünkü tümörün kendisini radyasyonun etkilerinden korumak istemiyorlar. Bu tedaviyi insanlarda potansiyel kullanım için daha uygulanabilir hale getirmek için araştırmacılar şimdi orijinal tardigrad proteininin muhtemelen yapacağı gibi bir bağışıklık tepkisi uyandırmayacak bir Dsup proteini versiyonu geliştirmek için çalışmayı planlıyorlar.

Araştırmacılar, insanlarda kullanılmak üzere geliştirilirse bu proteinin kemoterapi ilaçlarının neden olduğu DNA hasarına karşı koruma sağlamak için de kullanılabileceğini söylüyor. Bir diğer olası uygulama ise uzaydaki astronotlarda radyasyon hasarını önlemeye yardımcı olmak olabilir.

patronlardunyasi.com